CN107923667A - 包括多个储存室的制冷器具 - Google Patents

Abstract

在制冷器具、特别是家用制冷器具的制冷剂回路中，在压缩机(18)的压力口(19)与吸入口(17)之间依次串联连接：冷凝器(20)、第一节流点(9)、用于冷却第一储存室(1)的第一蒸发器(4)，以及第二节流点(10)，其中，为了控制第一蒸发器(4)中的压力，可以设定第一和第二节流点(9、10)中的至少一者。制冷剂回路包括：第一支路(11)，其包括第一节流点(9)、第一蒸发器(4)和第二节流点(10)；和至少一个第二支路(12)，其与第一支路并联，其中，第三节流点(13)、布置成与第二储存室热接触的第二蒸发器(5)以及第四节流点(14)串联连接。为了控制第二蒸发器(5)中的压力，可以设定第三和第四节流点(13、14)中的至少一者。

Description

包括多个储存室的制冷器具

技术领域

本发明涉及一种制冷器具、特别是家用制冷器具，所述制冷器具具有能够以不同温度运行的至少两个储存室。

背景技术

在大多数这样的制冷器具中，储存隔室的运行温度大致由制冷器具的结构类型限定，并且分别仅可设定在不重叠的窄的范围中，使得例如作为制冷和冷冻室的隔室的可能的用途不能被制冷器具的使用者改变。

从DE 102013223737A1已知一种制冷器具，其中，两个储存室的蒸发器经由具有可调节的流量值的节流点串联联接。节流点使得两个储存室的温度能够在相对大的程度上发生变化。然而，一个隔室的运行温度还限制了另一个隔室的设定范围。由于下游蒸发器中的压力永远不会比上游蒸发器的压力高，所以对于由上游蒸发器冷却的隔室的预定温度，另一隔室的温度只能设定为更低，或者当预定了由下游蒸发器冷却的隔室的温度时，另一隔室的温度仅能设定为更高。这使得难以令制冷器具适应其用户的变化的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有多个储存室的制冷器具，其中，对于一个储存室的运行温度设定不限制另外的储存室可以选择的运行温度的温度范围。

所述目的通过以下实现：一种制冷器具、特别是家用制冷器具，所述制冷器具具有多个储存室以及制冷剂回路，以下部件在压缩机的压力口与吸入口之间依次串联连接至所述制冷剂回路：

冷凝器、第一节流点、用于冷却第一储存室的第一蒸发器，以及第二节流点，其中，为了控制第一蒸发器中的压力可以设定第一节流点和第二节流点中的至少一者，制冷剂回路包括：第一支路，所述第一支路包括所述第一节流点、所述第一蒸发器和所述第二节流点；以及至少一个第二支路，所述第二支路与所述第一支路并联，其中，第三节流点、布置成与第二储存室热接触的第二蒸发器以及第四节流点串联联接，其中，为了控制所述第二蒸发器中的压力，也可以设定所述第三节流点和所述第四节流点中的至少一者。

基于支路的并联连接，能够借助于可设定的节流点在第一蒸发器中设定比在第二蒸发器中高的压力，并且从而在第一储存室中设定比在第二储存室中高的运行温度，反之亦然。

可以分别设定第一、第二节流点二者和/或第三、第四节流点二者，使得特别地位于之间的蒸发器中的压力可以变化，而不影响所讨论的支路的整体压降或制冷剂吞吐量。

在第一和第三节流点之中，至少一者可以包括毛细管。尽管如此，如果自身不可设定的毛细管串联联接到电子膨胀阀，则这种节流点可以是可设定的。

简单起见，优选地，第一和第三节流点中的至少一者，优选地仅一者具有固定的流导值，并且特别地仅由毛细管形成。为了在第一或第二蒸发器中任意地设定压力，在每个支路中分别仅一个节流点可被设定就足够了。

可通过使用可变速式压缩机，避免由于第二或第四节流点中的流导值的变化不能通过实施为毛细管的第一或第三节流点中的流导值的反向变化来平衡而可能引起的支路中的制冷剂吞吐量的变化。

如果压缩机是可变速式压缩机，则还可以调整其转速使得压缩机基本上不中断地运行。以该方式，能够避免与制冷器具的部件在压缩机停止时暂时变热以及所述部件在压缩机启动之后再次冷却相关联的效率损失。

在任意支路的下游蒸发器与支路所汇集于的结点之间，分别应设置节流点，以便能够在位于所述节流点上游的两个支路的蒸发器中设定不同的压力。

用于冷却第三储存室的第三蒸发器可以连接在第二节流点与吸入口之间，以便也使用由于制冷剂在通过第二节流点时降压而产生的制冷。

结点可以位于所述第三蒸发器的下游处或上游处；在第一种情况下，第二蒸发器的温度设定范围在其最高范围处，因为第二蒸发器的压力可以变得比第三蒸发器中的压力低；在后一种情况下，制冷器具结构更简单，并且能够实现更高能效的操作，并且在第三蒸发器中，还能够使用从第二蒸发器流出而未完全膨胀的制冷剂中结合的那部分冷却输出。

吸入管热交换器可以布置在压缩机的压力口与至少第一蒸发器之间，以便预冷却与出自蒸发器的制冷剂蒸气热接触的流向蒸发器的压缩的制冷剂。

如果吸入管热交换器布置在第二支路中，则虽然其仅能够在该位置实现高能效的制冷，但是相反地，第二支路中的压缩的制冷剂也可以到达第二蒸发器，而不必在吸入管热交换器中预先冷却。制冷剂可以因此以高于环境温度的温度到达第二蒸发器，并且可以向第二储存室释放其热量，而不是冷却第二储存室。

如果将第二蒸发器中的压力设定为高到使得饱和温度、即在设定压力下制冷剂发生冷凝或者蒸发的温度高于隔室温度但是低于流入的制冷剂的温度，则第二蒸发器甚至可以作为冷凝器运行，并且以该方式，还能够以低的制冷剂吞吐量释放相当多的热量输出。

附图说明

参考附图，从下面提供的示例性实施例的说明中将得到本发明的另外的特征和优点，其中：

图1示出根据本发明的第一实施例的制冷器具的框图；以及

图2示出根据第二实施例的制冷器具的框图。

具体实施方式

图1中的制冷器具包括三个储存室1、2、3，所述储存室彼此上下地和/或彼此相邻地布置在壳体中，并且彼此两两热绝缘且与周围环境热绝缘。每个储存室1、2、3相应地分配有蒸发器4、5和6。蒸发器4、5、6具有原理上公知的结构类型。如图所示，这可以涉及板式蒸发器，在所述板式蒸发器的板件7上，制冷剂管路8分别以曲折的方式延伸，所述板式蒸发器可以分别附接在储存室1、2、3中或者附接在储存室的内部容器与围绕内部容器的热绝缘层之间。然而，这还可以涉及线管式蒸发器或翅片式蒸发器，可选地与驱动蒸发器之上的空气循环的风扇相结合。

蒸发器4与连接在上游的具有可调节的流导值的节流点9、连接在下游的具有可调节的流导值的节流点10和所列组件在其上布置成列的管道一起形成制冷剂回路的第一支路11。与第一支路11并联的第二支路12包括蒸发器5以及连接在上游的可设定的节流点13和连接在下游的可设定的节流点14。两个支路11、12在结点15处汇合，蒸发器6连接在制冷剂的循环方向上的下游处连接到结点15。

蒸发器6经由吸入管路16联接到压缩机18的吸入口17。制冷剂回路从压缩机18的压力口19经由冷凝器20延伸到分支部21，两个支路11、12从该分支部21开始。

支路11的一部分在分支部21与节流点9之间与吸入管路16的表面紧密接触地甚至在吸入管路16的内部中延伸，以形成吸入管热交换器22，其中，被压缩的制冷剂一旦已经在冷凝器20中冷却至刚好高于环境温度，就将另外的热量释放到吸入管16中的制冷剂蒸气，以将所述制冷剂蒸气预加热至避免环境湿气在吸入管16的延伸到绝热层之外的部分上凝结的程度。

运行期间蒸发器4、5、6中设定的压力与压缩机的转速以及节流点9、10、13、14的流导值有关，该流导值由电子控制单元23基于来自布置在储存室1、2、3中的温度传感器24的测量值以及由用户为储存室1、2、3选择的运行温度而设定。

蒸发器6中始终具有最低压力。因此，在储存室3中实现最低运行温度，这预先确定了储存室3用作冷冻隔室。

可以相应地借助于节流点9、10或13、14将蒸发器4和5中的压力设定为压缩机18的输出压力与蒸发器6的压力之间的很大程度上任意的期望的值。通过分别调换节流点9、10的流导值，可以使蒸发器4中的压力发生变化，而不影响每单位时间到达蒸发器6内的制冷剂的量，并且因此不影响蒸发器6的饱和温度。因此，蒸发器5中的压力也可以经由节流点13、14而发生变化，而不影响蒸发器6。

节流点9、10、13、14可以整体实施为电子膨胀阀，优选地彼此间具有相同的结构，电子膨胀阀的流导值在很大程度上、优选地在完全闭合状态与完全敞开状态之间可调节，在所述完全敞开状态下，节流点处的压降可以忽略不计。如果例如节流点10完全敞开，并且蒸发器4、6之间的压力差因此可以忽略不计，则储存室1也作为冷冻室运行。相比之下，如果节流点完全敞开，则制冷剂在冷凝器20与蒸发器4之间没有降压并且在蒸发器4中没有蒸发，并且制冷剂到达蒸发器4内时的温度基本上与制冷剂在吸入管热交换器22中具有的温度相同。蒸发器4可被设定的温度的范围由此从吸入管热交换器22内达到的温度与蒸发器6的温度之间，吸入管热交换器22内达到的温度稍低于冷凝温度，但是可以甚至在一定程度上高于环境温度。

节流点9中的压降对储存室1没有任何冷却效果，只要该压降不足以使蒸发器4中的制冷剂的沸点降低到储存室1的温度之下。因此能够将节流点9实现为包括膨胀阀和毛细管的串联连接，其中，毛细管设计为能够产生压降，蒸发器4中的压力借助该压降降低到使得蒸发器4内的制冷剂的沸点与环境温度相对应的程度。该串联连接使得能够比单独利用膨胀阀更准确地控制蒸发器4中的压力。此处，毛细管有利地包括支路11的延伸穿过吸入管热交换器22的部分。

蒸发器5中的压力可以独立于蒸发器4中的压力而设定，并且可以采用更低和更高的值。如果例如储存室3运行为通常-17℃的温度下的冷冻室，并且储存室1运行为例如+4℃的温度的常规的冷藏室，则蒸发器6中的饱和温度可以设定为-17℃与冷凝器20中的冷凝温度之间的任意期望的值。由于蒸发器5在绕过吸入管热交换器22的同时连接至冷凝器20，所以当到达节流点13时制冷剂通常具有比环境温度高的温度，使得当节流点13完全敞开并且该点处的压降可忽略不计时，储存室3可以被制冷剂加热而不是冷却。如果蒸发器5中的饱和温度低于流入的制冷剂的温度，则制冷剂的冷凝甚至能够在蒸发器5中延续，并且储存室2能够被释放的冷凝热加热。从而，例如，即使环境温度较低，也可以在储存室3中实现适用于红酒的温度控制储存的+18℃的温度。这使得储存室2能够以非常通用的方式使用，并且储存室2的运行温度可以根据需要而改变，而不影响储存室1、2的温度，并且储存室1的温度不限制储存室2能被设定的温度的范围。这仅有的限制在于，蒸发器5的温度不能低于连接在下游的蒸发器6的温度，然而只要储存室3作为冷冻室运行并且储存室3的蒸发器6的温度在任意情况下都是能够在制冷剂回路中实际地实现的最低温度，那么这也不以任何方式限制储存室2的可能的用途。

根据图2所示的节约式变型，节流点9仅由如上所述的毛细管25形成，而没有膨胀阀。虽然因此不能设定节流点9，但是蒸发器4中的压力实际上可以通过调节节流点10的流导值而继续任意地设定。在该情况下，节流点10的调节会影响两个支路11、12的整体制冷剂吞吐量，然而，所述吞吐量可以通过调整压缩机18的转速与节流点13、14的流导值来补偿。

根据本发明的其它实施例，制冷器具的制冷剂回路还可以具有多于图1所示的两个并联的支路11、12。原则上，一个这样的附加并联支路还可以包括串联联接的两个蒸发器，并且仅在蒸发器6的下游处再次与吸入管路汇合。然而在这样的情况下，附加支路的位于下游的蒸发器中的压力和温度将与蒸发器6中的压力和温度相同，或者在两个支路的输出端处需要节流点，如果所述节流点引起了压降，也会在吸入管路16中产生不适宜的低温。为此，优选地的是，与支路的数量无关地，各个支路仅包括一个蒸发器，并且支路的结点15总是连接在能够用作冷冻室的储存室4的另一共同的蒸发器6的上游。

参考标记列表

1 储存室

2 储存室

3 储存室

4 蒸发器

5 蒸发器

6 蒸发器

7 板件

8 制冷剂管路

9 节流点

10 节流点

11 第一支路

12 第二支路

13 节流点

14 节流点

15 结点

16 吸入管路

17 吸入口

18 压缩机

19 压力口

20 冷凝器

21 分支部

22 吸入管热交换器

23 控制单元

24 温度传感器

25 毛细管

Claims (9)

1.一种制冷器具、特别是家用制冷器具，所述制冷器具具有制冷剂回路，在压缩机(18)的压力口(19)与吸入口(17)之间，以下部件依次串联连接至所述制冷剂回路：冷凝器(20)、第一节流点(9)、用于冷却第一储存室(1)的第一蒸发器(4)、以及第二节流点(10)，其中，为了控制所述第一蒸发器(4)中的压力，能够设定第一和第二节流点(9、10)中的至少一者，其特征在于，所述制冷剂回路包括：第一支路(11)，所述第一支路包括所述第一节流点(9)、所述第一蒸发器(4)和所述第二节流点(10)；以及至少一个第二支路(12)，所述第二支路与所述第一支路(11)并联，在所述第二支路中，第三节流点(13)、布置成与第二储存室热接触的第二蒸发器(5)以及第四节流点(14)串联联接，其中，为了控制所述第二蒸发器(5)中的压力，能够设定第三和第四节流点(13、14)中的至少一者。

2.根据权利要求1所述的制冷器具，其特征在于，第一和第二节流点(9、10)和/或第三和第四节流点(13、14)分别均是可设定的。

3.根据权利要求1所述的制冷器具，其特征在于，所述第一节流点(9)和所述第三节流点(13)中的至少一个包括毛细管(25)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的制冷器具，其特征在于，所述压缩机(18)是可变速式压缩机。

5.根据前述权利要求中任一项所述的制冷器具，其特征在于，所述支路(11、12)汇集于结点(15)，在任意支路(11、12)的最下游的蒸发器(4、5)与结点(15)之间分别设置节流点(10、14)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的制冷器具，其特征在于，用于冷却第三储存室(3)的第三蒸发器(6)连接在所述第二节流点(10)与所述吸入口(17)之间。

7.根据权利要求6所述的制冷器具，其特征在于，所述第三蒸发器(6)还连接在所述第四节流点(14)与所述吸入口(17)之间。

8.根据前述权利要求中任一项所述的制冷器具，其特征在于，吸入管热交换器(22)布置在所述压力口(19)与至少所述第一蒸发器(4)之间。

9.根据权利要求8所述的制冷器具，其特征在于，所述吸入管热交换器(22)布置在所述第一支路(11)中。